Тема 1 молекулярный уровень химический состав клетки вирусы

Обновлено: 23.04.2024

Презентация на тему: " Молекулярный уровень Химическая организация клетки Введение в общую биологию и экологию Томск – 2012 Заслуженный учитель Российской Федерации Сорокин Владимир." — Транскрипт:

1 Молекулярный уровень Химическая организация клетки Введение в общую биологию и экологию Томск – 2012 Заслуженный учитель Российской Федерации Сорокин Владимир Анатольевич

2 Из главы вы узнаете : что такое биополимеры ; какое строение имеют биополимеры ; какие функции выполняют биополимеры ; что такое вирусы и в чем их особенность.

3 Содержание 1. Молекулярный уровень : общая характеристика 2. Углеводы 2. Углеводы. Проверьте свои знания Проверьте свои знания 3. Липиды 3. Липиды. Проверьте свои знания Проверьте свои знания 4. Состав и строение белков 5. Функции белков 5. Функции белков. Проверьте свои знания Проверьте свои знания 6. Нуклеиновые кислоты 6. Нуклеиновые кислоты. Проверьте свои знания Проверьте свои знания 7. АТФ и другие органические соединения клетки 8. Биологические катализаторы 8. Биологические катализаторы. Проверьте свои знания Проверьте свои знания 9. Вирусы 9. Вирусы. Проверьте свои знания Проверьте свои знания 10. Содержание главы 11. Литература

4 Молекулярный уровень : общая характеристика Молекулярный уровень – начальный, наиболее глубинный уровень организации живого Каждый организм состоит из молекул органических веществ, находящихся в клетке – это биологические молекулы Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и неживые. В настоящее время известно более 100 элементов, большая часть их содержится в живых организмах Наиболее распространенные в живой природе : углевод ( С ), кислород ( О ), водород ( Н ) и азот (N) Основой всех органических соединений служит углерод, он вступает в связь с многими атомами и их группами – образует цепочки, различные по химическому составу, длине и форме. Мономеры – группы атомов, относительно просто устроенная, входящая в состав сложных химических соединений Полимер – цепь, состоящая из многочисленных звеньев – мономеров Биополимеры – полимеры, входящие в состав живых организмов Молекула полимера состоит из тысяч соединенных между собой мономеров ( одинаковых или разных ) Свойства биополимеров зависят от : строения мономеров числа мономеров разнообразия мономеров Биополимеры универсальны, т. к. построены по одному плану у всех живых организмов.

5 Молекулярный уровень : общая характеристика К биополимерам относятся : белки углеводы нуклеиновые кислоты Для каждого вида биополимеров характерны определенное строение и функции : Биополимеры - белки, состоят из мономеров - аминокислот, выполняют функции : основной структурный материал, регулируют процессы Нуклеиновые кислоты состоят из нуклеотидов, участвуют в передаче генетической информации Углеводу состоят из моносахаридов, главный энергетический материал живых организмов Жиры высокомолекулярные органические соединения – строительный и энергетический ресурс организма. Разнообразные свойства биополимеров обусловлены различным сочетанием нескольких типов мономеров Специфические свойства биополимеров проявляются только в живой клетке Преемственность между молекулярным и следующим за ним клеточным уровнем обеспечивается тем, что биологические молекулы – это материал, из которого образуются надмолекулярные – клеточные структуры. белокаминокислота нуклеиновая кислота нуклеотид углевод моносахарид К содержанию

6 Углеводы ( сахариды ) Углеводы – одна из основных групп органических соединений, входит в состав клеток всех организмов Элементный состав – С, Н, О Общая формула С n ( Н 2 О ) m, примеры : глюкоза - С 6 Н 12 О 6, сахароза – С 12 Н 24 О 11 Функции углеводов : 1. Энергетическая ( глюкоза ) 2. Запасающая ( резервная ) ( крахмал, гликоген ) 3. Строительная ( структурная ) ( целлюлоза, хитин, муреин ) 4. Рецепторную Углеводы простые, или моносахариды сложные, или полисахариды Рибоза дезоксирибоза Глюкоза фруктоза галактоза Дисахариды : сахароза, мальтоза, лактоза Полисахариды : крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин Хорошо растворимы в воде, сладкие на вкус Не растворимы в воде, не сладкие на вкус дисахариды Работа с учебником К содержанию

7 Липиды Липиды – обширная группа жироподобных веществ, нерастворимых в воде Большинство липидов состоит из высокомолекулярных жирных кислот и трехатомного спирта глицерина В клетках содержится от 2-3% до 50-90% Содержатся во всех без исключения клетках Жиры – наиболее простые и широко распространенные липиды Элементный состав – С, Н, О Функции липидов : 1. энергетическая 2. запасающая ( жиры ) 3. источник воды 4. защитная ( теплоизоляционная ) 5. способствует плавучести 6. строительная 7. регуляторная ( гормоны ). К содержанию

8 Состав и строение белков Белки ( протеины ) – самые многочисленные, наиболее распространенные, имеющие первостепенное значение ( до 50-80% сухой массы клетки ) Молекулы белков – макромолекулы ( имеют большие размеры ) Элементный состав – C, H, O, N (S, P, Fe) Белки отличаются : числом мономеров составом мономеров последовательностью мономеров Мономерами белка являются аминокислоты : Бесконечное разнообразие белков создается сочетаниями всего 20 аминокислот Сочетания кислотных и основных свойств придает реактивность

9 Уровни структурной организации молекулы белка При изучении состава белков было установлено, что все они имеют различные пространственные конфигурации, построены по единому принципу и имеют четыре уровня организации Первичная структура Вторичная структура Третичная структура Четвертичная структура

10 Денатурация белков Денатурация белков - это потеря белками своих естественных свойств ( растворимости ) вследствие нарушения пространственной структуры их молекул Денатурация происходит под воздействием : температуры химических веществ лучистой энергии и др. Разрушаются химические связи начиная с четвертичной структуры третичная вторичная первичная аминокислоты Этот процесс частично обратим, если разрушение прошло до первичной структуры Первичная структура определяет особенности строения макромолекулы белка. По составу белки делятся : Простые белки Сложные белки Состоят только из аминокислот В состав входят углеводы ( гликопротеины ), жиры ( липопротеины ), нуклеиновые кислоты ( нуклеопротеины ) Необратимая денатурация белка яйца К содержанию

11 К содержанию Работа с учебником

12 Нуклеиновые кислоты Нуклеиновые кислоты биополимеры, находящиеся в клетке, выполняющие различные функции Типа нуклеиновых кислот Нуклеиновые кислоты – биополимеры, состоящие из мономеров - нуклеотидов Функции нуклеиновых кислот 1. Хранение наследственной информации 2. Транспортная 3. Строительная 4. Информационная. Дезоксирибонуклеиновая кислота ( ДНК ) Рибонуклеиновая кислота ( РНК ) Каждый нуклеотид состоит : углевод Аденин Тимин Гуанин Цитозин Урацил Дезоксирибоза Рибоза р - РНК – рибосомная РНК т - РНК – транспортная РНК и - РНК – информационная, или матричная РНК.

13 Азотистые основания Пуриновые Пиримидиновые Аденин Гуанин Цитозин Тимин Урацил А Г Ц Т У ДНКРНК

14 Пары оснований молекуле ДНК Принцип строения ДНК А = Т Г = Ц ! Водородные связи Работа с учебником К содержанию

15 АТФ и другие органические соединения Аденозинтрифосфат ( АТФ ) – нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты АТФ – неустойчивая структура Витамины – сложные биоорганические соединения, необходимые в малых количествах нормальной жизнедеятельности организмов Одни витамины синтезируются в самом организме, другие – поступают с пищей Витамины обозначаются буквами латинского алфавита, делятся на жирорастворимые ( А, Д, Еи К ) и водораствороимые ( В, С, РР и др.) Витамины играют большую роль в обмене веществ – недостаток или избыток в организме нарушает физиологические функции В клетке еще содержатся органические вещества – промежуточные или конечные продукты биосинтеза и распада. 40 кДж К содержанию

16 Биологические катализаторы Катализом называется явление ускорения реакции без изменения её общего результата Катализаторы – вещества, изменяющие скорость химической реакции, но не входящие в состав продуктов реакции Каталитической способностью обладают некоторые молекулы РНК ( на начальном этапе зарождения жизни, сейчас роль крайне мала ) Ферменты ( белки ) – основные биокатализаторы в клетке ( до 1 000) Молекулы ферментов могут состоят только из белков, или из белков и небелкового компонента ( кофермента ) Кофермент – как правило витамины, ионы различных металлов Ферменты участвуют в процессах как синтеза, так и распада. Действуют ферменты в строго определенной последовательности специфичны ( избирательны ) Молекула фермента имеет активный центр – на нем идет определенная реакция, с ним связываются только определенные молекулы вещества ( субстрата ) ( комплементарны друг другу ) На заключительном этапе реакции комплекс фермент - вещество распадается с образованием конечных продуктов и свободного фермента На работу фермента влияют – температура, давление, реакция среды, концентрация фермента и вещества. К содержанию

17 Вирусы Вирусы – неклеточные организмы, простейшая форма жизни на нашей планете, занимающая промежуточное положение между неживой и живой материей Вирусы – это внутриклеточные паразиты, вне клетки они не проявляют никаких свойств живого От неживой природы вирусы отличаются : способность к размножению обладают наследственностью и изменчивостью Вирусная частица состоит из : наследственного материала ( ДНК или РНК ) белковой оболочки – капсида Проникнув в клетку, вирус изменяет в ней обмен веществ, внутри клетки происходит самосборка вирусных частиц В конечном итоге клетка погибает, вирусы выходят из клетки - хозяина Вирусы вызывают многие опасные заболевания человека – грипп, оспу, корь, полиомиелит, свинку, бешенство, СПИД ; у растений – мозаичную болезнь табака и др., у животных – ящур, чуму и др. Вирус Клетка Вирусная нуклеиновая кислота Синтез вирусной НК и белков Сборка нового вируса Работа с учебником К содержанию

19 Углеводы Проверьте свои знания 1. Что понимается под универсальностью молекул биополимеров ? 2. Какой элементный состав и строение имеют молекулы углеводов ? 3. Какие углеводы называются моно -, ди - и полисахариды ? 4. Какие функции выполняют углеводы в живых организмах ? Ответьте на вопросы К содержанию

20 Липиды Проверьте свои знания 1. Какие вещества относятся к липидам ? 2. Какое строение имеет большинство липидов ? 3. Какие функции выполняют липиды ? 4. Какие клетки и ткани наиболее богаты липидами ? Ответьте на вопросы К содержанию

21 Состав, строение и функции белков Проверьте свои знания 1. Какие вещества называются белками, или протеинами ? 2. Из каких химических групп состоят мономеры белков ? 3. Что такое первичная структура белка ? 4. Какие химические связи удерживают конфигурации белков ? 5. По каким признакам белки делятся на простые и сложные ? 6. Какие функции выполняют белки в живом организме ? Ответьте на вопросы К содержанию

22 Нуклеиновые кислоты Проверьте свои знания 1. Какое строение имеет нуклеотид ? 2. Какое строение имеет молекула ДНК ? 3. В чем заключается принцип комплементарности ? 4. Что общего и какие различия в строении молекул ДНК и РНК ? 5. Какие типы молекул РНК вам известны ? Каковы их функции ? Ответьте на вопросы К содержанию

23 Биологические катализаторы Проверьте свои знания 1. Какие вещества называются катализаторами ? 2. Какую роль играют ферменты в клетке ? 3. Почему большинство ферментов при высокой температуре теряет каталитические свойства ? 4. Почему недостаток витаминов может вызвать нарушения в процессах жизнедеятельности организма ? Ответьте на вопросы К содержанию

24 Вирусы Проверьте свои знания 1. На основании чего вирусы относят к живым организмам ? 2. Какие особенности отличают вирусы от других живых организмов ? 3. Какое строение имеют вирусы ? 4. Какие заболевания человека вызываются вирусами ? Ответьте на вопросы К содержанию

25 Стр. 20 Работа с учебником 1. Прочитайте часть параграфа 1.2, начиная с второго абзаца на стр Запишите в тетрадь основные функции углеводов ? К содержанию

26 Стр. 24 Работа с учебником 1. Прочитайте часть параграфа 1.4 на стр.24, начиная с последнего абзаца 2. Определите, какие конфигурации ( уровни организации ) имеют молекулы белков, какие химические связи их удерживают ? 3. Заполните таблицу : Структура белка Характеристика структуры Типы связей, удерживающих структуры К содержанию

27 Стр. 30 Работа с учебником 1. Прочитайте часть параграфа 1.6, начиная с первого абзац на стр Определите, чем молекула ДНК отличается от молекулы РНК, в чем сходство этих молекул ? 3. Заполните таблицу : Нуклеиновая кислота СходстваОтличия ДНК РНК К содержанию

28 Стр. 39 Работа с учебником 1. Из параграфа 1.9 прочитайте часть статьи – последний абзац 2. Ответьте на вопрос : - Каково происхождение вирусов ? К содержанию

29 Литература 1. Каменский А. А. и др., Биология. 9 кл. – М,: Дрофа, Беляев Д. К. и др., Общая биология кл., М.: Просвещение, Полянский Ю. И., Общая биология кл., М.: Просвещение, Пуговкин А. П. и др., Общая биология 9 кл., М.: Просвещение, Энциклопедия для детей. Биология, М.: Аванта, 1998

Проверочный тест по биологии (9 класс) по итогам изучения темы "Молекулярный уровень. Химический состав клетки" для проверки знаний учащихся.

Содержимое разработки

Молекулярный уровень.

Химический состав клетки.

1.Наука, изучающая строение, состав, процессы жизнедеятельности клеток:

2. К макроэлементам клетки относятся:

А) кислород, водород, углерод, азот, фосфор, калий, сера

Б) ионы, входящие в состав ферментов, гормонов и других веществ

В) белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты

Г) органические вещества в клетке

3. Основные функции белков:

А) транспортная, защитная, регуляторная, строительная, рецепторная

Б) энергетическая, структурная, опорная, входят в состав РНК и ДНК, запасающая, защитная

В) участвуют в энергетическом обмене клетки, осуществляя синтез АТФ

Г) запас питательных веществ, терморегуляция, гормоны, поставщики эндогенной воды

4. К неорганическим веществам клетки относятся:

А) кристаллические включения

Б) белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, витамины и АТФ

В) вода, ионы и соли

Г) рибосомы, лизосомы, аппарат Гольджи

5. К моносахаридам относятся:

А) сахароза, мальтоза, лактоза

Б) крахмал, гликоген, целлюлоза

В) рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза

Г) все ответы верны

Молекулярный уровень.

Химический состав клетки.

1.Наука, изучающая живые организмы, их строение, развитие и происхождение, взаимоотношения со средой обитания и с другими живыми организмами:

2. Основные функции углеводов:

А) транспортная, защитная, регуляторная, строительная, рецепторная

Б) энергетическая, структурная, опорная, входят в состав РНК и ДНК, запасающая, защитная

В) участвуют в энергетическом обмене клетки, осуществляя синтез АТФ

Г) запас питательных веществ, терморегуляция, гормоны, поставщики эндогенной воды

3. Белки - это:

А) органические вещества, в состав которых входят углерод, водород и кислород

Б) жиры и жироподобные вещества (липоиды)

В) нерегулярные полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды

Г) нерегулярные полимеры, состоящие из остатков аминокислот

4. Денатурация -это:

А) разрушение структуры белка

Б) образование клеточного центра

В) образование пептидной связи

Г) транспорт газов

5. Каждая молекула ДНК содержит:

Молекулярный уровень.

Химический состав клетки.

1.Наука, изучающая развитие и существование живых организмов, их эволюцию и происхождение:

А) общая биология

2. К микроэлементам клетки относятся:

А) кислород, водород, углерод, азот, фосфор, калий, сера

Б) ионы, входящие в состав ферментов, гормонов и других веществ (бор, медь, цинк, йод)

В) вода, ионы и соли

Г) белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты

3. К олигосахаридам (дисахаридам) относятся:

А) сахароза, мальтоза, лактоза

Б) крахмал, гликоген, целлюлоза

В) рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза

4. Основные функции белков:

А) транспортная, защитная, регуляторная, строительная, рецепторная

Б) энергетическая, структурная, опорная, входят в состав РНК и ДНК, запасающая, защитная

В) участвуют в энергетическом обмене клетки, осуществляя синтез АТФ

Г) запас питательных веществ, терморегуляция, гормоны, поставщики эндогенной воды

5. Пространственная организация белка включает:

Б) образование клеточного центра

Молекулярный уровень.

Химический состав клетки.

2. Углеводы - это:

А) органические вещества, в состав которых входят углерод, водород и кислород

Б) жиры и жироподобные вещества (липоиды)

В) нерегулярные полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды

Г) нерегулярные полимеры, состоящие из остатков аминокислот

3. Каждая молекула РНК содержит:

4.К органическим веществам клетки относятся:

А) кристаллические включения

Б) белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты, витамины и АТФ

В) вода, ионы и соли

Г) митохондрии, рибосомы, лизосомы

5. Полисахариды - это:

А) высокомолекулярные вещества, состоящие из большого числа остатков моносахаридов

Б) жиры и жироподобные вещества

В) нерегулярные полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды

Г) нерегулярные полимеры, состоящие из остатков аминокислот

-75%

Вложение	Размер
kontrol_himsostav.docx	19.97 КБ

Предварительный просмотр:

Фамилия______________________ Вариант 1 .

Ответом к заданиям части I является одна буква, которая соответствует правильному ответу. Выделите эту букву любым знаком.

1. Функцию хранения и передачи наследственной информации в клетке выполняют молекулы

2. К неорганическим веществам клетки относят

3. Какое химическое соединение является мономером ДНК ?

4. В состав молекулы белка входят

5. К неклеточным формам жизни относят

а) Холерный вибрион

б) Кишечную палочку

г) Дизентерийную амёбу

Выберите фрагмент цепи ДНК, комплементарный фрагменту цепи Т-А-Ц-А-Ц-Т. Выделите номер ответа любым знаком.

ДНК представляет собой гигантскую молекулу, состоящую из комбинаций четырёх типов мономеров – __________ (А). Каждый мономер состоит из остатка фосфорной кислоты, сахара __________ (Б) и азотистого основания. Азотистых оснований всего четыре: аденин, гуанин, цитозин и __________ (В). Молекула ДНК способна к __________ (Г).

1) самовоспроизведение 5) тимин

2) дезоксирибоза 6) нуклеотид

3) растворение 7) аминокислота

4) урацил 8) рибоза

Фамилия______________________ Вариант II .

1.Какую функцию в клетке выполняют липиды?

а) Хранение наследственной информации

б) Запас энергии

в) Передача наследственной информации

2.Какое из приведённых веществ клетки является органическим?

б) Минеральные соли

в) Пероксид водорода

3.Необратимо подавляет иммунную систему человека вирус, вызывающий

г) Табачная мозаика

4.Благодаря какому из свойств липиды составляют основу плазматической мембраны клетки

а) Содержание макроэргических связей

б) Нерастворимость в воде

в) Низкая теплопроводность

г) Высокая энергоемкость

5. Процесс разрушения природной структуры белка называется

Выберите фрагмент цепи ДНК, комплементарный фрагменту цепи А-Т-Г-Г-Ц-Г. Выделите номер ответа любым знаком.

Молекулы белков состоят из большого числа молекул __________ (А), соединённых в длинные цепи за счёт образования множества __________ (Б) связей. Большинство белковых нитей закручиваются в спираль, которая может принять форму __________ (В) Под действием температуры или химических веществ такие пространственные структуры могут разрушаться. Данное явление получило название ______(Г).

1. Какое из названных химических соединений не является биополимером?

в) дезоксирибонуклеиновая кислота;

2. Изменяемыми частями аминокислоты являются:

а) аминогруппа и карбоксильная группа;

в) карбоксильная группа;

г) радикал и карбоксильная группа.

3. В процессе биохимических реакций ферменты:

а) ускоряют реакции, а сами при этом не изменяются;

б) ускоряют реакции и изменяются в результате реакции;

в) замедляют реакции, не изменяясь;

г) замедляют реакции, изменяясь.

4. Мономерами ДНК и РНК являются:

а) азотистые основания;

б) дезоксирибоза и рибоза;

в) азотистые основания и фосфатные группы;

5. Вторичная структура белка поддерживается:

а) пептидными связями;

б) водородными связями;

в) дисульфидными связями;

г) связями между радикалами кислот;

г) всеми перечисленными видами связи.

6. К полимерам относятся:

а) крахмал, белок, целлюлоза;

б) белок, гликоген, жир;

в) целлюлоза, сахароза, крахмал;

г) рибоза, белок, жир.

7. Из аминокислотных остатков построены молекулы:

8. К моносахаридам относятся:

а) лактоза, глюкоза;

б) дезоксирибоза, сахароза;

в) глюкоза, фруктоза;

г) гликоген, мальтоза.

9. Какую функцию выполняет рибосомальная РНК?

а) Формирует рибосомы;

б) снятие и перенос информации с ДНК;

в) перенос аминокислоты на рибосомы;

г) все перечисленные функции.

10. Соединение двух цепей ДНК в спираль осуществляют связи:

11. Белковая оболочка, в которую заключен геном вируса, называется

12. Вирусы размножаются

а) только в клетке хозяина

б) самостоятельно, вне клеток хозяина

в) оба варианта верные

Задача : фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГ-ГЦТ-АЦГ-ТТГ. Постройте на ней и-РНК.

1. Какое из веществ хорошо растворяется в воде?

2. Молекулы белков отличаются друг от друга:

а) последовательностью чередования аминокислот;

б) количеством аминокислот в молекуле;

в) формой третичной структуры;

г) всеми указанными особенностями.

3. В каком случае правильно указан состав нуклеотида ДНК:

а) рибоза, остаток фосфорной кислоты, тимин;

б) фосфорная кислота, урацил, дезоксирибоза;

в) остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин;

г) фосфорная кислота, рибоза, гуанин.

4. Мономерами нуклеиновых кислот являются:

а) азотистые основания;

б) рибоза или дезоксирибоза;

в) дезоксирибоза и фосфатные группы;

5. Аминокислоты в молекуле белка соединены посредством:

б) пептидной связи;

в) водородной связи;

г) связи между радикалами кислот.

6. Какую функцию выполняет транспортная РНК?

а) Перенос аминокислоты на рибосомы;

б) снятие и перенос информации с ДНК;

в) формирует рибосомы;

г) все перечисленные функции.

7. Ферменты – это биокатализаторы, состоящие:

8. К полисахаридам относятся:

а) крахмал, рибоза;

б) гликоген, глюкоза;

в) целлюлоза, крахмал;

г) крахмал, сахароза.

9. Углерод как элемент входит в состав:

а) белков и углеводов;

б) углеводов и липидов;

в) углеводов и нуклеиновых кислот;

г) всех органических соединений клетки.

10. Клетка содержит ДНК:

а) в ядре и митохондриях:

б) ядре, цитоплазме и различных органоидах;

в) ядре, митохондриях и цитоплазме;

г) ядре, митохондриях и хлоропластах.

а) неклеточная форма жизни

б) древнейшие эукариоты

в) примитивные бактерии

12. Вирусы состоят из

а) белков и нуклеиновой кислоты

б) целлюлозы и белков

г) ядра и цитоплазмы

Задача : фрагмент и-РНК имеет следующее строение: ГАУ-ГАГ-УАЦ-УУЦ-ААА. Определите антикодоны т-РНК. Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта и-РНК.

Вариант I: 1 – б, 2 – б, 3 – а, 4 – г, 5 – б, 6 – а, 7 – б, 8 – в, 9 – а, 10 – б, 11-г, 12-а.

Решение: по правилу комплементарности определяем фрагмент и-РНК и разбиваем его на триплеты: УУЦ-ЦГА-УГЦ-ААЦ.

Вариант II: 1 – в, 2 – г, 3 – в, 4 – г, 5 – б, 6 – а, 7 – а, 8 – в, 9 – г, 10 – г, 11-а, 12-в.

Решение : разбиваем и-РНК на триплеты ГАУ-ГАГ-УАЦ-УУЦ-ААА. В данном фрагменте содержится 5 триплетов, поэтому в синтезе будет участвовать 5 т-РНК. Их антикодоны определяем по правилу комплементарности: ЦУА-ЦУЦ-АУГ-ААГ-УУУ. Также по правилу комплементарности определяем фрагмент ДНК (по и-РНК. ): ЦТАЦТЦАТГААГТТТ.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Биологический диктант по теме "Молекулярный уровень. Обобщение", 9 класс

Эффективность усвоения учащимися учебной информации повышается в случае проведения с ними фронтальных текущих форм контроля. Такой формой контроля является биологический диктант, который целесообразно.

Контрольная работа по теме: "Молекулярный уровень"

работа расчитана на 2 варианта в каждом по 15 вопросов.

Урок по теме "Молекулярный уровень: контрольно - обобщающий урок" 9 класс

Урок обобщения, систематизации и контроля знаний, умений и навыков по учебнику А.А. Каменского, Е.А. Криксунова, В.В. Пасечника "Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс. Технология - и.

ТЕСТ по биологии_молекулярный уровень

9 класс (коррекционная школа).

Контрольная работа по теме "Молекулярный уровень" (9 класс)

Задания для контрольной работы по теме "Молекулярный уровень" в двух вариантах для 9 класса. Контрольная работа состоит из трех частей.

тест по теме "Молекулярный уровень жизни"

Тест по теме "Молекулярный уровень жизни" для 9 класса. Может быть использован для подготовки к ЕГЭ И ГИА.

Углеводы, или сахариды, — одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов. Основная функция углеводов — энергетическая (при расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма). При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии. Углеводы также используются и в качестве строительного материала.

Вложение	Размер
himicheskiy_sostav_kletki_podgotovka_k_ege.docx	585.04 КБ

Предварительный просмотр:

Химический состав клетки

(подготовка к ЕГЭ)

Углеводы, или сахариды, — одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов.

Основная функция углеводов — энергетическая (при расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма). При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии. Углеводы также используются и в качестве строительного материала.

Общая формула углеводов

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода.

В состав производных углеводов могут входить и другие элементы.

Растворимые в воде углеводы. Моносахариды и дисахариды

Из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.

Глюкоза — основной источник энергии для клеточного дыхания.

Фруктоза — составная часть нектара цветов и фруктовых соков.

Рибоза и дезоксирибоза — структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами нуклеиновых кислот (РНК и ДНК).
Дисахариды образуются путем соединения двух молекул моносахаридов и по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те и другие хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус.

Сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) — дисахариды, образовавшиеся в результате слияния двух молекул моносахаридов:

Сахароза (глюкоза + фруктоза) — основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях.

Лактоза (глюкоза + галактоза) — входит в состав молока млекопитающих.

Мальтоза (глюкоза + глюкоза) — источник энергии в прорастающих семенах.

Функции растворимых углеводов : транспортная, защитная, сигнальная, энергетическая.

Нерастворимые в воде полисахариды

Полисахариды состоят из большого числа моносахаридов. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается и сладкий вкус исчезает.

Полимерные углеводы: крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин.

Функции полимерных углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.
Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.

Целлюлоза является важным структурным компонентом клеточных стенок грибов и растений.

Целлюлоза нерастворима в воде и обладает высокой прочностью.

Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы и входит в состав клеточных стенок некоторых грибов и формирует наружный скелет членистоногих животных.
Гликоген — запасное вещество животной клетки.

Известны также сложные полисахариды, выполняющие структурные функции в опорных тканях животных (они входят в состав межклеточного вещества кожи, сухожилий, хрящей, придавая им прочность и эластичность).

Липиды — обширная группа жироподобных веществ (сложных эфиров жирных кислот и трехатомного спирта глицерина), нерастворимых в воде. К липидам относят жиры, воска, фосфолипиды и стероиды (липиды, не содержащие жирных кислот).

Липиды состоят из атомов водорода, кислорода и углерода.

Липиды присутствуют во всех без исключения клетках, но их содержание в разных клетках сильно варьирует (от 2—3 до 50—90%).

Липиды могут образовывать сложные соединения с веществами других классов, например, с белками (липопротеины) и с углеводами (гликолипиды).

Запасающая — жиры являются основной формой запасания липидов в клетке.
Энергетическая — половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров (при окислении они дают более чем в два раза больше энергии по сравнению с углеводами).
Жиры используются и как источник воды (при окислении 1 г жира образуется более 1 г воды).
Защитная — подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений.
Структурная — фосфолипиды входят в состав клеточных мембран.
Теплоизоляционная — подкожный жир помогает сохранить тепло.
Электроизоляционная — миелин, выделяемый клетками Шванна (образуют оболочки нервных волокон), изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов.
Гормональная ( регуляторная ) — гормон надпочечников — кортизон и половые гормоны (прогестерон и тестостерон) являются стероидами ().
Смазывающая — воски покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот.

Белки ( протеины , полипептиды ) — самые многочисленные, наиболее разнообразные и имеющие первостепенное значение биополимеры. В состав молекул белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы, фосфора и железа.

Мономерами белков являются аминокислоты , которые (имея в своём составе карбоксильную и амино- группы) обладают свойствами кислоты и основания (амфотерны).

Благодаря этому аминокислоты могут соединяться друг с другом (их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен). В связи с этим молекулы белков имеют большие размеры и их называют макромолекулами .

Структура белковой молекулы

Под структурой белковой молекулы понимают ее аминокислотный состав, последовательность мономеров и степень скрученности молекулы белка.

В молекулах белков встречается всего 20 видов различных аминокислот и огромное разнообразие белков создается за счет различного их сочетания.

Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи — это первичная структура белка (она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции). Первичная структура белка уникальна для любого типа белка и определяет форму его молекулы, его свойства и функции.
Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали в результате образования водородных связей между —СО и —NН группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи (между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты). Эта спираль — вторичная структура белка .
Третичная структура белка — трёхмерная пространственная “упаковка” полипептидной цепи в виде глобулы (шарика). Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот (гидрофобными, водородными, ионными и дисульфидными S-S связями).
Некоторые белки (например, гемоглобин крови человека) имеют четвертичную структуру. Она возникает в результате соединения нескольких макромолекул с третичной структурой в сложный комплекс. Четвертичная структура удерживается непрочными ионными, водородными и гидрофобными связями.

Структура белков может нарушаться (подвергаться денатурации ) при нагревании, обработке некоторыми химическими веществами, облучении и др. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном — третичная, а затем — вторичная, и белок остается в виде полипептидной цепи. В результате денатурации белок теряет способность выполнять свою функцию.

Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Этот процесс называют ренатурацией .

Разрушение первичной структуры необратимо.

Кроме простых белков, состоящих только из аминокислот, есть еще и сложные белки, в состав которых могут входить углеводы ( гликопротеины ), жиры ( липопротеины ), нуклеиновые кислоты ( нуклеопротеины ) и др.

Каталитическая (ферментативная) функция. Специальные белки — ферменты — способны ускорять биохимические реакции в клетке в десятки и сотни миллионов раз. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию. В состав ферментов входят витамины.

Структурная (строительная) функция — одна из основных функций белков (белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин – хрящи и сухожилия).

Транспортная функция — белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны (транспортные белки в наружной мембране клеток), транспорт кислорода и углекислого газа (гемоглобин крови и миоглобин в мышцах), транспорт жирных кислот (белки сыворотки крови способствуют переносу липидов и жирных кислот, различных биологически активных веществ).

Сигнальная функция . Прием сигналов из внешней среды и передача информации в клетку происходит за счёт встроенных в мембрану белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды.
Сократительная (двигательная) функция — обеспечивается сократительными белками – актином и миозином (благодаря сократительным белкам двигаются реснички и жгутики у простейших, перемещаются хромосомы при делении клетки, сокращаются мышцы у многоклеточных, совершенствуются другие виды движения у живых организмов.

Защитная функция — антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь, образуя тромб.

Регуляторная функция присуща белкам — гормонам (не все гормоны являются белками!). Они поддерживают постоянные концентрации веществ в крови и клетках, участвуют в росте, размножении и других жизненно важных процессах (например, инсулин регулирует содержание сахара в крови).
Энергетическая функция — при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры (при полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии). Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.

Нуклеиновые кислоты (от лат. нуклеус - ядро) впервые были обнаружены в 1868 г. в ядрах лейкоцитов швейцарским ученым Ф. Мишером. Позже было выяснено, что нуклеиновые кислоты содержатся во всех клетках (в цитоплазме, ядре и во всех органоидах клетки).

Первичная структура молекул нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты — самые крупные из молекул, образуемые живыми организмами. Они являются биополимерами, состоящими из мономеров — нуклеотидов .

Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, пятиуглеродного сахара (пентозы) и фосфатной группы (остатка фосфорной кислоты) .

В зависимости от вида пятиуглеродного сахара (пентозы), различают два типа нуклеиновых кислот:

дезоксирибонуклеиновые кислоты (сокращенно ДНК) — молекула ДНК содержит пятиуглеродный сахар — дезоксирибозу .
рибонуклеиновые кислоты (сокращенно РНК) — молекула РНК содержит пятиуглеродный сахар — рибозу.

Есть различия и в азотистых основаниях, входящих в состав нуклеотидов ДНК и РНК:

Нуклеотиды ДНК : А — аденин, Г — гуанин, Ц — цитозин, Т — тимин
Нуклеотиды РНК : А — аденин, Г — гуанин, Ц — цитозин, У — урацил

Вторичная структура молекул ДНК и РНК

Вторичная структура — это форма молекул нуклеиновых кислот.

Пространственная структура молекулы ДНК была смоделирована американскими учеными Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в 1953 г.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — состоит из двух спирально закрученных цепей, которые по всей длине соединены друг с другом водородными связями. Такую структуру (свойственную только молекулам ДНК), называют двойной спиралью .

Рибонуклеиновая кислота (РНК) — линейный полимер, состоящий из одной цепи нуклеотидов.

Исключение составляют вирусы, у которых встречаются одноцепочечные ДНК и двухцепочечные РНК.

Подробнее о ДНК и РНК будет рассказано в разделе "Хранение и предача генетической информации. Генетический код".

Аденозинтрифосфорная кислота – АТФ

Нуклеотиды являются структурной основой для целого ряда важных для жизнедеятельности органических веществ, например, макроэргических соединений.
Универсальным источником энергии во всех клетках служит АТФ — аденозинтрифосфорная кислота или аденозинтрифосфат.
АТФ содержится в цитоплазме, митохондриях, пластидах и ядрах клеток и является наиболее распространенным и универсальным источником энергии для большинства биохимических реакций, протекающих в клетке.
АТФ обеспечивает энергией все функции клетки: механическую работу, биосинтез веществ, деление и т.д. В среднем содержание АТФ в клетке составляет около 0,05% её массы, но в тех клетках, где затраты АТФ велики (например, в клетках печени, поперечно полосатых мышц), её содержание может доходить до 0,5%.

АТФ представляет собой нуклеотид, состоящий из азотистого основания — аденина, углевода рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты, в двух из которых запасается большое количество энергии.

Связь между остатками фосфорной кислоты называют макроэргической (она обозначается символом ~), так как при ее разрыве выделяется почти в 4 раза больше энергии, чем при расщеплении других химических связей.

АТФ — неустойчивая структура и при отделении одного остатка фосфорной кислоты, АТФ переходит в аденозиндифосфат ( АДФ ) высвобождая 40 кДж энергии.

Другие производные нуклеотидов

Особую группу производных нуклеотидов составляют переносчики водорода. Молекулярный и атомарный водород обладает большой химической активностью и выделяется или поглощается в ходе различных биохимических процессов. Одним из наиболее широко распространенных переносчиков водорода является никотинамиддинуклеотидфосфат ( НАДФ ).

Молекула НАДФ способна присоединять два атома или одну молекулу свободного водорода, переходя в восстановленную форму НАДФ ⋅ H2 . В таком виде водород может быть использован в различных биохимических реакциях.
Нуклеотиды могут также принимать участие в регуляции окислительных процессов в клетке.

Витамины (от лат. vita - жизнь) — сложные биоорганические соединения, совершенно необходимые в малых количествах для нормальной жизнедеятельности живых организмов. От других органических веществ витамины отличаются тем, что не используются в качестве источника энергии или строительного материала. Некоторые витамины организмы могут синтезировать сами (например, бактерии способны синтезировать практически все витамины), другие витамины поступают в организм с пищей.
Витамины принято обозначать буквами латинского алфавита. В основу современной классификации витаминов положена их способность растворяться в воде и жирах (они делятся на две группы: водорастворимые ( B 1, B 2, B 5, B 6, B 12, PP , C ) и жирорастворимые ( A , D , E , K )).
Витамины участвуют практически во всех биохимических и физиологических процессах, составляющих в совокупности обмен веществ. Как недостаток, так и избыток витаминов может привести к серьезным нарушениям многих физиологических функций в организме.

Минеральные вещества в клетке находятся в виде солей в твердом состоянии, либо диссоциированны на ионы.
Неорганические ионы представлены катионами и анионами минеральных солей.

Катионы: K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, NH +4

Анионы: Cl −, H 2 PO −4, HPO 2−4, HCO −3, NO −3, SO −4, PO 3−4, CO 2−3

Вместе с растворимыми органическими соединениями неорганические ионы обеспечивают стабильные показатели осмотического давления .

Концентрация катионов и анионов в клетке и в окружающей ее среде — различна. Внутри клетки преобладают катионы K + и крупные отрицательные органические ионы, в околоклеточных жидкостях всегда больше ионов Na + и Cl −. В результате образуется разность потенциалов между содержимым клетки и окружающей ее средой, обеспечивающая такие важные процессы как раздражимость и передача возбуждения по нерву или мышце.

Являясь компонентами буферных систем организма, ионы определяют их свойства — способность поддерживать рН на постоянном уровне (близко к нейтральной реакции), несмотря на то, что в процессе обмена веществ непрерывно образуются кислые и щелочные продукты.

Анионы фосфорной кислоты ( HPO 2−4 и H 2 PO −4) создают фосфатную буферную систему млекопитающих, поддерживающую рН внутриклеточной жидкости в пределах 6,9 — 7,4.
Угольная кислота и ее анионы ( H 2 CO 3 и NO −3) создают бикарбонатную буферную систему и поддерживают рН внеклеточной среды (плазмы крови) на уровне 7,4.

Соединения азота, фосфора, кальция и другие неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и др.).

Ионы некоторых металлов (Mg, Ca, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Br, Co) являются компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов или активируют их.

Калий — обеспечивает функционирование клеточных мембран, поддерживает кислотно-щелочное равновесие, влияет на активность и концентрацию магния.

Ионы Na + и K + способствуют проведению нервных импульсов и возбудимости клетки. Эти ионы входит также в состав натрий-калиевого насоса (активный транспорт) и создают трансмембранный потенциал клеток (обеспечивает избирательную проницаемость клеточной мембраны, что достигается за счет разности концентраций ионов Na + и K +: внутри клетки больше K +, снаружи больше Na +).

Ключевая роль в регуляции мышечного сокращения принадлежит ионам кальция ( Ca 2+). Миофибриллы обладают способностью взаимодействовать с АТФ и сокращаться лишь при наличии в среде определенных концентраций ионов кальция. Ионы кальция также необходимы для процесса свертывания крови.

Железо входит в состав гемоглобина крови.

Азот входит в состав белков. Все важнейшие части клеток (цитоплазма, ядро, оболочка и др. ) построены из белковых молекул.

Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот; обеспечение нормального роста костной и зубной тканей.

При недостатке минеральных веществ нарушаются важнейшие процессы жизнедеятельности клетки.

Читайте также: